采用SO7816标准规范的SIM卡读卡器的研究

1 SIM卡(Subscriber Identity Module)

即用户识别模块，符合要求GSM标准化的智能卡。SIM任何卡都可以插入GSM在标准化的移动电话中，实现电话号码随卡不随机的功能

SIM作为智能卡卡中的一种特殊卡，采用标准接触式IC卡。他受到ISO7816标准IC卡的规定)和ETSI(欧洲电信标准委员会)GSM11.11等标准规范。它遵循智能卡在安全中的特点，在移动用户认证和移动业务中发挥着重要作用。

目前，手机用户在手机上存储了一些重要的电话号码SIM卡上。如果手机被盗，用户可以买一个新的，但是存储的号码呢？如果用户能够提前存储SIM卡上的电话号码被复制成电子副本，这样即使手机丢失也可以很容易地将保存的号码写入新的号码SIM卡里。为此，研究设计SIM卡读卡器，他可以用手机SIM将信息读取到计算机中，方便编辑、备份和管理电话簿和短信。为经常使用手机的用户提供经济方便的信息备份管理解决方案。

2 SIM卡常识

SIM卡是符合的GSM规范“智能卡”，他实际上是一个装有微处理器的芯片卡，内部有5个模块，且每个模块都对应一个功能：CPU(8)程序存储器(3~8 kb)、工作存储器(6~16 kb)、数据存储器(128~256 kb)串行通信单元。SIM在安全条件下(个人身份号码)存储数据(电话簿、短信等)PIN、鉴权钥Ki正确)完成客户身份鉴定和客户信息加密算法的全过程。这些功能都是由SIM卡内有操作系统的微处理机完成。SIM卡有机卡分离(SIM-ME接口)、通信安全可靠、成本低等特点。

(1) SIM卡的物理特征：可分为54大小 mm×84 mmID-1 SIM(大卡)，尺寸25 mm×15 mmPlug-in SIM(小卡)两种。

(2) SIM卡的存储容量：一般SIM卡有8 kB此外，存储容量分别为16 k和32 k的SIM卡，即STK SIM卡。

(3) SIM使用温度：标准温度-25~ 70℃，极限温度-35～85℃，每次使用不得超过4小时，总使用不得超过100次。

(4) SIM卡的使用寿命：物理寿命取决于客户的插入次数，约1000次；集成电路芯片的使用寿命取决于数据存储器的次数，不同的制造商

它的指标不同，只是Mo-torola实验室试验约5万次。平均寿命约为4年。

3 SIM卡与移动台设备的接口

SIM卡芯片有8个触点，与移动台设备连接：

(1) 电源VCC(触点C1)：4.5～5.5 V，ICC《10 mA；

(2) 复位RST(触点C2)；

(3) 时钟CLK(触点C3)：卡时钟3.25 MHz；

(4) 不提供(触点)C4)；

(5) 接地端GND(触点C5)；

(6) 编程电压VPP(触点C6)；

(7) 数据I／O口(触点C7)；

(8) 不提供(触点)C8)。

SIM卡与移动台设备连接时至少需要5条连接线：数据I／O口(Data)、复位(RST)、接地端(GND)、电源(VCC)、时钟(CLK)。如图1所示，他与基带单元的接口电路。其中SIM CD为SIM用于检测的卡检测脚SIM卡的拔插；SIM CLK为ME阅读/写作SIM卡的参考时钟；SIMRST为SIM卡复位信号；SIM IO串行数据输入/输出线为20 kΩ上拉电阻上拉至高电平；SIM RnW为读写控制信号，用来指示当前SIM_IO在线数据传输的方向；SIM PWCTRL在空闲时间控制功率控制信号SIM关闭卡上的电源，降低功耗，延长待机时间。